胸廓内动脉interal thoracic artery发自锁骨下动脉第一段的下壁,沿胸骨侧缘外侧1-2厘米处下行,居于上6肋软骨和肋间内肌的深面,胸横肌和胸内筋膜的浅面。至第6肋间隙处分为腹壁上动脉和肌膈动脉两终支。前者下行进入腹直肌鞘;后者在第7-9肋软骨后方斜向外下方,分支至心包下部和膈。在第一肋附近,从胸廓内动脉发出心包膈动脉,与膈神经伴行经肺根前方,在心包与纵隔胸膜之间下行至膈,沿途发出分支至心包和胸膜。胸廓内动脉在下行经过上6位肋间隙处发出肋间前支和穿支,前者向外侧走行并与肋间动脉终末支及其侧副支末端相吻合;后者分布于胸前壁浅结构。胸廓内动脉有两条静脉与之伴行,分支亦有同名静脉伴行。